Speaker
Description
Slapjaiņu mežus raksturo periodiski vai pastāvīgi ar ūdeni piesātinātas minerālaugsnes ar kūdras slāņa biezumu mazāku kā 30 cm. Tiem Latvijā ir slikta slava: koksnes krājas pieaugums, salīdzinot ar sausieņu mežiem ir neliels; ūdens piesātinātā augsne ir metāna emisiju avots, bet arī kūdras uzkrāšanās nenotiek, jo augu atliekas noārdās sausākajos periodos. Slapjaiņu mežiem ir maza saimnieciskā nozīme tāpēc lietišķos pētījumos tie ir aplūkoti galvenokārt kā drenāžas objekts. Pirms plašas meža zemju meliorācijas, slapjaiņi šis bija ievērojami izplatītās meža tips. Slapjaiņu meži ir kā pārejas ekosistēma, kam piemīt sausieņu (augstieņu) un mitrāju (purvu) iezīmes, tāpēc tie varētu būt īpaši jutīgi pret klimata izmaiņām, kas ietekmē augsnes ūdens bilanci.
Augsnes apstākļi slapjaiņos sezonāli mainās starp aerobiem (ar skābekli bagāta vide), sausākajos periodos, un anaerobiem (skābekļa trūkums) mitrākajos periodos, kad augsne ir ūdens piesātināta. Mainoties klimatiskajiem faktoriem, kas ietekmē ūdens režīmu – nokrišņu daudzums un sezonālais sadalījuma, gaisa temperatūra un relatīvais mitrums, augsnes sasalšanas dziļums, un enerģijas (radiācijas) bilance – var mainīties arī slapjaiņu mežu augsnes ūdens režīms.
Šinī pētījumā ir aplūkots augsnes ūdens režīms veicot tiešus lauka novērojumus un izmantojot fizikāli pamatotu augsnes ūdens matemātisko modeli Hydrus-1D (Šimůnek et al., 2013) ar mērķi novērtēt klimatisko, augsnes un bioloģisko faktoru mijiedarbību slapjaiņu mežos. Pētījumā tika ierīkoti trīs meža parauglaukumi attiecīgi slapjais vēris, gārša un slapjais damaksnis meža tipos. Paraug laukumi ir parīkoti ar augsnes ūdens satura un potenciāla sensoriem, kā arī gruntsūdens pjezometriem, kā arī periodiski ir veikti augsnes gāzu un gruntsūdens ķīmiskā sastāva mērījumi. Augsnes ūdens bilances novērtēšanai tika izveidots Hydrus-1D augsnes modelis, kā ieejas datus izmantojot e-obs gridēto meteoroloģisko novērojumu datu kopu no 1980. gada līdz 2021. gada vidum.
Iegūtie rezultāti liecina, ka pat pie relatīvi plaša parametru diapazona saglabājas augsnes ūdens režīma sezonālais raksturus mijoties ūdens piesātinātiem periodiem (rudens, ziema, pavasaris) un sausiem periodiem (daži mēneši vasarā). Modeļa aprēķini parāda, ka noteiktos gadījumos var iestāties vairākus gadus gari periodi, kad augsne nesasniedz ūdens piesātinājumu. Sausākos periodos uzlabojas augsnes areācija, nodrošinot piemērotāku vidi sakņu sistēmas darbībai, kas savukārt noved pie augstākas transpirācijas un tālākas augsne ūdens rezervju izsmelšanas. Izveidotajā matemātiskajā modelī šo atgriezenisko saiti nosaka sakņu sistēmas spēja kompensēt apgrūtinātu ūdens uzņemšana vienā tās daļā ar lielāku ūdens uzņemšanu no citām sakņu sistēmas daļām. Tomēr izveidotais modelis neatspoguļo, piemēram, lapu laukumu pieaugumu, kas veicinās lielāku transpirāciju, periodos, kad augšanas apstākļi ir piemērotāki. Tāpat modelī nav atspoguļot dinamiska ekosistēmu – sugu sastāva - reakcija uz mainīgiem augšanas apstākļiem. Turpmākos pētījumos plānots atbilstoši faktiskajai situācijai precizēt modeļa parametru vērtības, raksturojot slapjaiņu mežu augšanas apstākļus Baltijas reģionā.
Pētījums veikts pēcdoktorantūras projekta “Klimata izmaiņu ietekme uz pazemes un augsnes ūdens režīmu” ievaros (projekta 1.1.1.2/VIAA/3/19/524).
Literatūra
Šimůnek, J., Šejna, M., Saitoh, T. M., Sakai, M., & van Genuchten, M. T. (2013). The HYDRUS-1D Software Package for Simulating the One-Dimensional Movement of Water, Heat, and Multiple Solutes in Variably-Saturated Media, Version 4.17 June 2013 (4.17; p. 343). Department of Environmental Sciences University of California Riverside Riverside, California.
